《机械零件与机构分析及选用》分析计算题

《机械设计基础》分析计算题

1、计算自由度，并判断机构是否具有确定运动。

（1） (2)

2、根据图示注明的各机件的尺寸（单位mm），判断各铰链四杆机构属于哪一种类型？

（ ） （ ） （ ） （ ）

3、在图示轮系中，Z1?48，Z2?27,Z?45,Z3?120, 已知轮1的转速n1?150r/min(转

,'2向如图)。试求转臂Ｈ 的转速nH的大小和方向。

4、图示为用一对圆锥滚子轴承外圆窄外圈窄边相对安装的轴系结构。试按例①所示，指出图中的其它结构错误(不少于7处)。(注：润滑方式、倒角和圆角忽略不计。)

5、设计一个标准直齿圆柱齿轮传动，传动比i＝3.2，允许传动比有不超过±5％的误差。通过强度计算已确定中心距a＝320 mm，模数m≥3 mm，试确定下列几何尺寸：m、z1、z2、d1、d2。 （模数系列：3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、7、8、…）

6、在铰链四杆机构中，已知该机构的类型，并给出判断依据。

mm，mm，mm，mm，试判断

7、如图所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动，Ⅰ轴为输入轴，已知小齿轮1的转向和齿轮1、

2的轮齿旋向如图所示。为使中间轴Ⅱ所受的轴向力可抵消一部分，试确定斜齿轮3的轮齿旋向。

8、下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，编写序号列出图中的各设计错误，并指出设计错误的原因。

9、已知一对正确安装的标准渐开线直齿圆柱齿轮传动，其中心距 a = 175 mm，模数m = 5mm，压力角α = 20°，传动比i12 = 2.5，试求这对齿轮的齿数Z1、Z2，并计算d2、df2、

da2、db2 。

10、图示行星轮系中，已知：z1 = z2 = 30，z3= 90，n1 = 1 r/min，n3 = －1 r/min （设逆时针为正）。求：nH及i1H。

答案

1、（1）F＝3n－2PL－Ph

＝3*3－2*3－2 ＝1

此机构主动件数等于自由度数，机构运动确定。 （2）F＝3n－2PL－Ph

＝3*7－2*10－0 ＝1

此构主动件数等于自由度数，机构运动确定构运动确定。

2、

（ 曲柄摇杆机构 ） （ 双曲柄机构 ） （双摇杆机构 ）3、（1）写出转化轮系的传动比计算公式

iHn1?nH213?nn??Z?Z3' 3?HZ1?Z2（2）计算转臂H的转速nH

代入数据，n1?150r/min,n3?0

?n127?120n?1??48?45 解得 n22H?n1??150?60r/min H55nH与n1的转向相同。

4、（1）缺少调整垫片； （2）轮毂键槽结构不对；

（3）与齿轮处键槽的位置不在同一角度上； （4）键槽处没有局部剖； （5）端盖孔与轴径间无间隙； （6）多一个键；

（7）齿轮左侧轴向定位不可靠； （8）齿轮右侧无轴向定位；

（9）轴承安装方向不对；

（10）轴承外圈定位超高； （11）轴与轴承端盖相碰。

双摇杆机构 ） （

5、由 a?12m(zz z2a2?3201?2)得 1?z2?m?m 取 m =5（mm）（应为标准值）

则 z2?3201?z2?5＝128 （1） z2?iz1?3.2z1 （2）

联立 （1）、（2）解得 z1?30.47， z2?97.53 取 z1?30， z2?98 d1?mz1?5?30?150（mm） d2?mz2?5?98?490（mm）

6、此四杆机构的四杆满足杆长和条件：Lab＋Lad < Lbc＋Lcd

且由题已知机构以最短杆的邻边为机架，故此机构为曲柄摇杆机构。

7、3齿轮为右旋

8、（1）无垫片，无法调整轴承的游系 （2）轴肩过高，无法拆卸轴承

（3）齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，但无挡油盘 （4）轴套长度应小于轮毂的长度

（5）同一根轴上的两个键槽应布置在同一母线上。 （6）套筒顶不住齿轮（过定位） （7）套筒应低于轴承外圈

（8）轴承端盖与相应轴段处应有密封件，且与轴间不应接触，应有间隙。9、

Z1 = 20

Z2 = i z1 = 2.5×20 = 50 d2 = m z2= 5×50 = 250 mm

df 2= m（z2 - 2.5）= 5×（50 - 2.5）= 237.5 mm da2 = m（z2 + 2）= 5×（50 + 2）= 260 mm db 2= d2 cos = 250 × cos 20°= 234.9 mm 10、

z3n1Hn1?nHi?H???n3n3?nHz1H13

1?nH90????3?1?nH301nH??2i1H

n11????2nH?1/2

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